HORIBA UVISEL Plus 光谱椭偏仪
相位调制型 50kHz PEM · 光谱 190–2100nm · 膜厚 1Å 至 50μm
UVISEL Plus 光谱椭偏仪 产品介绍
研究级相位调制型椭圆偏振光谱仪，光路无运动部件，光谱范围覆盖 190–2100nm
HORIBA UVISEL Plus 是研究级相位调制型椭圆偏振光谱仪，采用 50kHz 高频 PEM（光弹性调制器）相位调制技术，测量光路中没有任何运动部件，长期稳定性高、维护简单。标准版光谱范围覆盖 190–885nm（FUV 至可见近红外），扩展版 UVISEL Plus NIR 可延伸至 2100nm，满足从超薄膜到厚膜、从紫外到近红外的连续测量需求。
膜厚测量范围从 1 埃（Å）至 50 微米（μm），既具备超薄膜所需的高灵敏度，也满足超厚膜所需的高光谱分辨率。FastAcq 双调制快速采集技术使测试灵敏度明显提升（据优尼康技术资料，灵敏度约为常规采集的 2 倍），毫秒级动态采集模式支持在线实时监测与工艺反馈。自动量角器变角范围 40°–90°、步进 0.01°；微光斑可选 50μm / 100μm / 1mm；探测器分别针对紫外、可见和近红外提供优化的 PMT 与 InGaAs（IGA）探测器。搭载 DeltaPsi2 与 AutoSoft 双软件界面，兼顾研究级用户的深度建模与非专业人士的一键操作。
核心优势
采用 50kHz 高频 PEM 相位调制，测量光路中无旋转或平移部件，长期稳定性高、抗震性好，适合产线长期监测。
标准版 190–885nm，NIR 扩展版至 2100nm，单次配置即可覆盖从紫外到近红外的薄膜与厚膜测量。
膜厚测量范围 1 埃至 50 微米，超薄膜与超厚膜均可通过同一台设备完成，无需更换硬件。
双调制快速采集技术使灵敏度明显提升，全谱采集可在 3 分钟内完成，支持毫秒级动态在线监测。
椭偏角准确度 Ψ/Δ ±0.01°，厚度重复性约 ±0.1%、折射率重复性约 ±0.0001，满足研发与质控要求。
DeltaPsi2 面向研究级深度建模，AutoSoft 面向产线与一键操作，同一数据可在两种模式下切换分析。
应用详解
| 应用领域 | 椭偏测量场景 | 典型测量对象 |
|---|---|---|
| 半导体制造 | 栅介质、高k/低k介质等超薄膜的厚度与光学常数表征，对小于 10nm 薄膜的灵敏度高于多数反射法。 | SiO₂、HfO₂、SiNx、多晶硅、光刻胶 |
| 化合物半导体 | III-V 族（AlGaN/GaN）异质结厚度与光学色散测定，并可建立组分标定曲线。 | GaN、AlGaN、SiGe、II-VI、III-V 半导体 |
| 显示面板（OLED/TFT） | 完整叠层膜厚、光学性质与掺杂影响分析，适用于 OLED 叠层与 a-Si/LTPS TFT 表征。 | OLED 叠层、a-Si/LTPS TFT、ITO 透明电极 |
| 光伏太阳能 | 减反射膜、钙钛矿吸收层的厚度与光学常数测定，支撑电池效率与稳定性优化。 | SiNx 减反射膜、钙钛矿 CH₃NH₃PbI₃、CIGS |
| 光学镀膜 | 增透膜、高反膜、滤光片等膜厚与折射率 n、k 测定，判断镀膜光学性能是否达到设计值。 | TiO₂、SiO₂、Ta₂O₅、MgF₂ |
| 有机半导体 | 有机薄膜光学常数与各向异性表征，适用于有机半导体与聚合物功能层研究。 | 有机半导体、聚合物、自组装单分子膜 |
| 铁电薄膜 | PZT/BST 等复杂铁电叠层厚度与光学常数表征，支持各向异性基底与粗糙层建模。 | PbZr₁₋ₓTiₓO₃、Ba₁₋ₓSrₓTiO₃ |
| 科研与在线监测 | 动态过程（沉积、固化、吸附）实时追踪，测量数据可沉淀为材料光学常数库。 | 沉积速率、固化曲线、吸附动力学 |
可测材料、结构与表征项目
UVISEL Plus 面向从简单到复杂的多种薄膜体系，可测量与表征的项目包括：
介电薄膜、半导体（晶体/非晶/多晶）、有机物与高分子、超材料、各向异性材料、吸收膜、金属氧化物等。
单层膜、多层堆叠膜、渐变折射率膜、粗糙界面、各向异性层、微结构表面等。
厚度、折射率 n、消光系数 k、吸收系数、带隙、界面与粗糙度、各向异性轴、介电函数等。
膜层质量评估、工艺窗口筛选、在线实时监测、材料光学常数数据库建立等。
光谱椭偏 测量原理
测量能力与表现
一次测量获得 190–2100nm（视配置）整段光谱的 Ψ/Δ 数据，结合模型拟合即可得到厚度与光学常数。
从 1 埃超薄膜到 50 微米厚膜，通过光谱范围与模型选择自动适配，量程跨度大。
微光斑 50/100μm/1mm 适配小样品与局部区域；自动量角器 40°–90° 步进 0.01°，支持多角度建模。
毫秒级动态采集模式可追踪薄膜生长、固化、吸附等随时间变化的过程，适用于工艺开发。
产品技术参数
| 参数名称 | 规格 | 参数名称 | 规格 |
|---|---|---|---|
| 仪器类型 | 相位调制型椭圆偏振光谱仪（PEM） | PEM 调制频率 | 50 kHz |
| 光谱范围 | 190–885nm（NIR 版至 2100nm） | 光源 | 75W 氙灯 |
| 膜厚测量范围 | 1 Å – 50 μm | 探测器 | PMT（紫外）、InGaAs/IGA（近红外） |
| 椭偏角范围 | Ψ 0–90°，Δ 0–360° | 准确度 | Ψ/Δ ±0.01° |
| 重复性 | 厚度约 ±0.1%，折射率约 ±0.0001 | 变角范围 | 40°–90°（步进 0.01°） |
| 微光斑 | 50μm / 100μm / 1mm（可选） | 采集模式 | FastAcq 双调制，全谱 ≤3 分钟 |
标准版与 NIR 扩展版怎么选
| 项目 | UVISEL Plus（标准版） | UVISEL Plus NIR（扩展版） |
|---|---|---|
| 光谱范围 | 190 – 885 nm | 190 – 2100 nm |
| 适用膜厚 | 超薄膜至中厚膜（紫外–可见区灵敏度高） | 含厚膜与近红外吸收材料（至 50μm） |
| 典型材料 | 介电膜、半导体、有机物（紫外–可见区） | 厚氧化物、硅、化合物半导体、吸收膜 |
| 选型建议 | 以紫外–可见薄膜表征为主的研发与质控 | 需覆盖近红外或测量厚膜、吸收材料的场景 |
相位调制型与旋转元件型椭偏仪的区别
相位调制型（如 UVISEL Plus）在光路中使用高频 PEM 对相位进行调制，测量光路中没有旋转或平移的运动部件，因此抗震性好、长期稳定性高，适合产线在线监测与长时间动态测量。旋转元件型（旋转补偿器/旋转检偏器）通过机械旋转获取 Ψ/Δ，结构不同，各有适用场景。选用时应结合测量波段、膜厚范围、是否需要动态监测等因素综合判断。
软件与界面
研究级分析软件，支持复杂多层膜建模、各向异性、渐变折射率、粗糙界面等高级模型，适合深入的薄膜光学表征。
面向产线与常规检测的一键式软件，预设测量流程，非专业人员也可快速完成样品测量与结果输出。
一次测量可获取的信息
膜层厚度、折射率 n、消光系数 k、吸收系数等基础光学参数。
带隙、介电函数、界面粗糙度、各向异性轴方向等深层信息。
膜层均匀性趋势、工艺窗口判定、在线生长/固化过程曲线。
测量数据可沉淀为材料光学常数库，支撑后续快速建模与比对。
本地化服务与技术支持
UVISEL Plus 由 HORIBA 制造，优尼康科技作为 HORIBA 椭偏仪中国区代理，提供从选型咨询、安装培训到售后的专业技术支持。如需评估样品适用性，可寄送样品或由工程师协助测试，确认测量方案后再行采购。
客户评价
UVISEL PLUS 从简单单层到复杂多层材料体系都能检测，这是椭偏仪的一大优势。作为核心共享设施的一部分，许多研究者都依赖它来解决材料难题。仪器操作简便，本科生半小时就能完成培训，我们中心每年接待约 100 名来自高校、科研机构与企业的用户。
我们用 UVISEL Plus 表征半导体晶圆上的超薄 SiO₂ 薄膜，100nm 样品重复测量 10 次，膜厚平均值 99.8nm、RSD 小于 0.3%；聚合物折射率（n=1.52）测量偏差小于 0.003；三层膜建模结果与 TEM 截面厚度偏差小于 1nm，数据稳定性得到团队认可。
UVISEL Plus 用于 III-V 族半导体（AlGaN/GaN）异质结的厚度与光学色散表征，也用于 OLED 完整叠层、有机半导体的厚度与光学常数测定。相位调制光路无运动部件，长期测量重复性表现稳定，配合 DeltaPsi2 软件的多层建模功能，复杂结构分析效率较高。
UVISEL Plus 光谱椭偏仪 常见问题
标准版 UVISEL Plus 光谱范围为 190–885nm（远紫外至可见近红外）；UVISEL Plus NIR 扩展版可延伸至 2100nm。用户可根据被测材料的吸收特性与膜厚范围选择对应版本。
膜厚测量范围覆盖 1 埃（Å）至 50 微米（μm）。超薄膜依赖紫外波段的高灵敏度，厚膜则依赖近红外波段的光谱分辨率，NIR 版对厚膜与吸收材料更合适。
UVISEL Plus 采用 50kHz 高频 PEM，测量光路无运动部件，抗震性与长期稳定性好，信噪比高，适合产线在线监测与动态过程测量，维护也相对简单。
得益于 FastAcq 双调制快速采集技术，全谱采集通常可在 3 分钟内完成；毫秒级动态采集模式还可用于实时工艺监测。
FilmSense FS 系列是固定多波长椭偏仪，结构紧凑、测量快捷，适合产线快速检测；UVISEL Plus 是宽光谱相位调制型椭偏仪，光谱连续性好、建模能力强，更适合研发级深层薄膜光学表征。两者适用场景不同，可按研发或产线需求选择。
优尼康科技作为 HORIBA 椭偏仪中国区代理，提供选型咨询、安装培训、售后技术支持与样品测试协助，帮助确认测量方案后再采购。
需要评估您的薄膜样品？
不确定您的薄膜样品是否适合 UVISEL Plus 测量？优尼康科技提供样品测试与选型咨询，专业工程师将协助您确认测量方案。也可以直接拨打测量咨询热线 400-186-8882。
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